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MCU廠透過整併與多元化發展 加速客戶IoT開發時程

  • DIGITIMES企劃

各MCU一線大廠展示最新MCU產品與解決方案,以性能強悍、功耗更低、具成本優勢等特色,吸引眾多來賓駐足提問。圖為Microchip Atmel展示MCU在防水觸控面板上的應用。

在高科技產業往智慧化與物聯網應用的發展進程中,可看到各式智慧終端產品、穿戴式裝置、智慧家居、工商業智慧化生財工具,都已朝向智慧互連的應用邁進,以建構出物物相連的全新世界。然在物聯網的應用中,由於終端裝置紛紛走向更輕薄短小、續航力更長、支援度更廣的趨勢下,促使微控制器(MCU)所扮演的角色愈來愈吃重,規格與功能要求上也愈來愈多而複雜。

不管是成本考量、功能導向、節能低耗、效能優先,還是從I/O傳輸到網通連結、從8位元到32位元,MCU晶片廠商在產品策略的規劃上,也各自發展出多元化的產品組合,以差異化的產品功能、訴求、定位、價位,來鎖定各自的目標客群,並各自有各自的擁護者。

ICT廠商跨足IoT市場  應審慎評估企業資源與自身角色

如今MCU市場朝向提供更寬廣的MCU產品組合、模組化產品以及雲端開發平台等趨勢下,開發者在開發智慧物聯產品時,雖說有更琳瑯滿目的產品可供選擇,但建議最好先檢視新產品發展策略與設計方案,掌握客戶需要的功能需求與使用重點,再來開發對的產品,才能在眾多物聯網應用產品中脫穎而出。

過去以來,ICT廠商都是仰賴在Wintel(或是ARM+Android/iOS)的開放、收斂平台來開發各式3C產品。這樣的營運模式,是上游晶片廠商訂好一兩種軟硬體開發平台,搭配幾種規格與標準,讓下游開發商透過Mass Production(大量生產)的方式,生產出多功能、少樣式的各式ICT產品,以讓客戶與消費者買單。

但是,IoT的營運方式,就跟ICT完全不相同。IoT是發散的平台。標準非常多,OS平台多,有些是開放、有些是獨斷的標準。例如開發平台方面,就多達10幾款,而且Profile和Middleware部份,也有各陣營所擁護的通訊標準。就連最終端的公有雲服務,也有不同的供應商等等。因此,IoT是屬於Mass Customization(大量客製)的少量多樣、高度客製化的分眾市場(B2B多於B2C)。

因此,正當產業與市場界線越來越模糊之際(ICT廠商跨足IoT,家電業者也跨足IoT,上下游互相搶生意),公司應審視企業價值定位與核心競爭力,通盤考量市場需求,以彈性的設計架構、生產模式、生意模式,並掌握企業的本身優勢,以利進軍IoT市場。

ICT大廠在IoT市場的布局

由於PC市場式微,智慧應用與物聯網正夯,使得Intel(英特爾)在往年偏重於PC運算與智慧型手機平台的發展方向,也積極拓展其IoT的業務。其在8月16日舉辦的IDF開發者論壇中,就鎖定在VR(虛擬實境)、AR(擴增實境)頭戴裝置、自駕車,以及未來的機器人開發上,整體討論方向皆以物聯網應用為主。

而Apple方面,除在Mac?手機?平板?智慧手錶有完整的產品規劃之外,其在智慧家居(HomeKit)、智慧車(Car Kit)都有布局,以便進軍3C?穿戴式產品之外更大的IoT市場。至於Google則是持續提供智慧行動、穿戴式裝置、VR、以及IoT等應用產品的更好開放式開發平台(Android、Daydream、Brillo、WEAVE等),搭配眾ARM晶片廠商們,一同為ICT、IoT市場建構各式開放標準聯盟。

與ARM架構相容之32位元MCU產品布局

ARM挾其低功耗的優勢,在行動裝置市場攻城掠地,近年來更成立了IoT事業群,並建構其mbed開放平台,廣邀各相容於ARM Cortex-M架構的MCU晶片供應商,來共同推廣其嵌入式開發平台,包含ST(STM32家族)與NXP(LPC家族)、Microchip Atmel(SMART ARM家族)的MCU,都可以使用mbed的軟體工具來開發。

不少MCU廠商在32位元產品上,都有規劃與ARM Cortex-M架構相容的產品組合,搭配自家開發工具。像是ST的STM32家族,便規劃出低功耗、主流型、高效型等產品組合,並與策略夥伴合作,推出遠距傳輸型的無線模組,支援LoRa超長距離無線傳輸標準,以滿足客戶在IoT的傳輸需求。

至於NXP的LPC家族,則主推低成本的LPC800與LPC54100系列,以分別取代8位元MCU市場與主攻低功耗、高效能的市場。以進軍在消費性、穿戴式、個人健康管理、遊戲/娛樂、家庭與建築自動控制等市場。Silicon Labs (芯科科技)的EFM32家族,則著重於低功耗,提供不同的休眠設定模式,讓開發者能透過精準調整來達到高能效的應用。

而北京的兆易創新科技(GigaDevice)所推出的GD32家族,則區分成超值型、主流型與效能型,可適用工控零等待的環境,皆以超低價供應(用Cortex-M0+的價錢買到Cortex-M3等級),以瞄準8或16位元MCU替換市場。

非ARM架構之MCU產品布局

在低成本的8或16位元MCU市場部份,因各廠商的產品指令架構不同,也催生出不同的市場與應用。例如Microchip的PIC系列與Atmel的AVR系列,就分別以XLP和picoPower的智慧節電管理技術,可在效能與功耗間取得平衡,正可滿足物聯網的設計需求。且以產品線永不淘汰,搭配豐富的硬體週邊,以加速客戶在IoT產品的開發時程。

Silicon Labs的EFM8家族MCU,則以功能區分(要即時、低功耗、高速等)的產品組合,搭配其感測器、無線MCU產品線,以及其整合開發工具,來迎合不同場合的應用。

更多樣化MCU選擇  創意與價值並重以滿足IoT需求

由於從單純提供MCU產品解決方案,到建構整個完整的物聯網平台,這些都不是傳統MCU廠商比較無法完整覆蓋到的服務,因此近年來不少MCU廠商之間透過併購的策略(如Microchip與Atmel,和NXP與Freescale),讓自己的產品線與服務範圍變得更寬廣,以求在高度競爭的MCU市場發揮1+1>2的綜效,提供更多樣化的MCU產品與更廣泛的服務範圍。

不過,有些廠商則是透過與策略夥伴或下游廠商合作,共同推廣自家MCU應用產品或開發模組,一改過去的成本或功能導向,而是以高度整合與更寬廣的應用,甚至開發平台的概念,來吸引客戶選擇。

當然,除了在MCU技術整合上更強之外,創新與創意的經營也非常重要。因為IoT屬於B2B2C模式,其中80%價值是來自於應用,要先有客人,才有對的產品。因此建議想進軍物聯網市場的企業們,事先做好市場調查,透過訪談、觀察、了解消費者的需求,並針對使用者介面(UI)做好前後端的服務規劃,從客戶使用過程中,了解每個使用階段的使用需求,以及會碰到的痛點,一一去幫客戶解決掉各種問題。

總而言之,IoT的產品必須針對主打重點與強項,從硬體到軟體,再到雲端服務,都能提供一條龍的完整服務,為客戶創造出價值,才是IoT產品是否致勝的關鍵。